講在開頭

cs144建議我們使用Modern C++來完成所有的lab，關于modern c++的全面的用法可以在(http://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines)獲取。

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以下是一些代碼規范：

• 不要使用malloc()和free()
• 不要使用new和delete
• 在不得不使用指針時應使用智能指針（unique_ptr或者shared_ptr），而不是原始指針(*)
• 避免使用模板、多線程、鎖和虛函數
• 避免使用C風格的類型轉換(FILE)*x，必要時使用C++的static_cast
• 避免使用C風格的字符串char *s，和C語言中的字符串函數strlen(), strcpy()，應使用c++中std::string
• 盡可能的使用常量引用（e.g.:const Address & address）
• 盡可能用const修飾變量和方法
• 避免全局變量，盡可能縮小每個變量的作用域
• 在提交之前，請使用make format來修改代碼風格

在本次熱身實驗中，我們將會利用操作系統預先存在的接口來實現一個簡單的TCP socket，并利用這個tcp socket來實現對網頁的請求。

使用OS的流套接字寫一個網絡程序

這個部分比較簡單，只需要按照handout所說，看完TCPSocket，FileDescriptor，Socket和Address這幾個類的介紹，就能很快的完成這個程序，其實只需要看TCPSocketclass就行。這些源代碼都在libsponge\util中。

在linux系統中，一切皆文件。

webget.c

void get_URL(const string &host, const string &path) {TCPSocket tsk;
    tsk.connect(Address(host,"http"));

    tsk.write("GET " + path + " HTTP/1.1\r\n" +
                "Host: " + host + "\r\n" +
                "Connection: close\r\n\r\n");
    string str;
    while(!tsk.eof()) {tsk.read(str);
        cout<< str;
    }

    tsk.close();
}

注意的是write的字符串要寫成HTTP請求的格式，這也就是我們的應用層數據，在通過socket后會封裝上TCP頭部再丟進網絡層傳輸。

內存中的可靠數據流

我們要完成的任務是實現一個類似于管道的數據結構ByteStream，這個channel有兩端，一端是input side，負責向channel中輸入字符串，另一端是output side，負責從channel中讀取字符串并且取出來，在抽象的數據結構中來看，std::deque雙端隊列最合適不過。

這個管道是有容量限制的，其在初始化時就會規定好其capacity，作為在任意時刻channel內的大字符量。隨著output side對channel內字符串的讀取，input side被允許寫入更多的字符串，這意味著ByteStream可以傳輸比其自身capacity更大的數據，換句話就是ByteStream的容量理論上可以達到無限，只要input side持續地write。

在對ByteStream的功能熟悉后，我們就可以在libsponge\byte_stream.hh和libsonge\byte_stream.cc的骨架代碼中完成我們的實現。這里需要特別強調一下**EOF的狀態：**end of file是指在input side終止了輸入的前提下，output side從channel中讀取完了所有的字符串，此時ByteStream中的數據為空，并且不會再有數據輸入。

對于ByteStream類，我添加的私有成員如下：

class ByteStream {private:
    // Your code here -- add private members as necessary.
    size_t _capacity;
    bool _eof = false;
    std::deque_buffer;
    size_t _total_write;
    size_t _total_read;
    

    bool _error{};  //!< Flag indicating that the stream suffered an error.

  ...
}

ByteStream類的方法的實現：

ByteStream::ByteStream(const size_t capa) : _capacity(capa), _eof(false), _buffer(), _total_write(0), _total_read(0) {}

size_t ByteStream::write(const string &data) {size_t remain_size = _capacity - _buffer.size();
    size_t len = min(remain_size, data.length());
    for (size_t i = 0; i< len; i++)
        _buffer.push_back(data[i]);
    _total_write += len;
    return len;
}

//! \param[in] len bytes will be copied from the output side of the buffer
string ByteStream::peek_output(const size_t len) const {size_t l = min(len, _buffer.size());
    string output = "";
    for (size_t i = 0; i< l; i++)
        output += _buffer[i];

    return output;
}

//! \param[in] len bytes will be removed from the output side of the buffer
void ByteStream::pop_output(const size_t len) {size_t l = min(len, _buffer.size());
    _total_read += l;
    while (l--)
        _buffer.pop_front();
}

//! Read (i.e., copy and then pop) the next "len" bytes of the stream
//! \param[in] len bytes will be popped and returned
//! \returns a string
std::string ByteStream::read(const size_t len) {string str = peek_output(len);
    pop_output(len);
    return str;
}

void ByteStream::end_input() {_eof = true; }

bool ByteStream::input_ended() const {return _eof; }

size_t ByteStream::buffer_size() const {return _buffer.size(); }

bool ByteStream::buffer_empty() const {return _buffer.empty(); }

bool ByteStream::eof() const {return _eof && _buffer.empty(); }

size_t ByteStream::bytes_written() const {return _total_write; }

size_t ByteStream::bytes_read() const {return _total_read; }

size_t ByteStream::remaining_capacity() const {return _capacity - _buffer.size(); }

通過下列指令完成編譯；

mkdir build
cd build
cmake ..
make
make check_lab0

結果如下：

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本文題目：CS144-Lab0解析-創新互聯
網頁網址：http://vcdvsql.cn/article14/cccpge.html

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